大数据背景下基于义务教育生物学核心素养的主题式教学模式研究

章冰川 方玲

关键词：大数据技术；主题式教学模式；核心素养；生物学

1大数据背景下生物学主题式教学研究背景

在扎實落实立德树人为学校教育宗旨，全面发展素质教育为改革目标的课程设计背景下，义务教育课程将核心素养的培养作为育人导向[1]。以培养学生核心素养的义务教育生物学课程标准，强调学生在学习中的主体地位：注重学生对概念和理论的有意获得；关注学生探究和实践过程中的提升与发展等。新课标的有效实施有赖于教师在平时的教学设计和开展中选择恰当的教学模式，以促使核心素养自然地融人教学活动中。

主题式教学模式是以构建主义理论、人本主义理论为理论基础，致力于提升学生学习效率、学生发展实践探索能力以及培养其品格素养的一种整体性教学模式[2]。尤其是大数据技术的发展为主题式教学模式创新发展提供了技术支撑。随着主题式教学模式的深入研究和积极实践，该教学模式在实际应用中能充分激发学生的学习兴趣和潜能，积极利用学生已有的认知和有效经验，激发学生的探究精神及思考的兴趣等，有利于在教学过程中逐渐发展并培养学生的核心素养[3]。因此，主题式教学模式符合新课程标准下学生核心素养的发展与提升，具有重要的研究价值和应用价值。

2大数据背景下义务教育生物学核心素养的解读

在知识经济时代，发展学生的核心素养以紧跟时代步伐和驱动自身发展已成为深化基础教育改革、落实素质教育任务的核心内容[4]。在义务教育课程标准中，核心素养的3个要素包括拥有正确的三观（人生观、价值观、世界观）、具备必要的能力、具有卓越的品格[5]。在义务教育生物学课程中，核心素养则通过生命观念、科学思维、科学探究、责任态度四要素体现。

2.1学生生命观念的培养

生命观念是依据生物学知识，对生命现象和生命活动规律的认识和解释，以及在思考分析生物学问题时的思想方法和观念态度[6]。生命观念指导学生认识和研究生命现象，以形成科学理性的认知和观念，并做出理性的决策[7]。该目标要求学生从唯物主义观点出发，辩证地看待问题，可以将生物学中的概念、原理、规律等理解、内化，从而用科学的方法解决实际问题。进一步探索生物学现象发生的本质规律，逐渐养成利用生物学理论知识对相关实际问题解释和决策的意识与能力。

2.2学生科学思维的培育

科学思维是指用科学的思想方法思考分析问题并提出创新性见解的能力与品格[8]。科学思维的培育有利于发展学生严密的逻辑思维和自主分析的能力与习惯。该目标要求学生在解决实际问题的过程中，通过严谨的逻辑推理、求实的方法措施等解释生命现象的发生过程并提出依据：能在尊重事实的基础上进行深刻性和批判性思考，逐步养成辩证地、多维地看待问题并且有自己独到见解的品质与能力。

2.3学生探究实践精神的培养

探究实践是指在问题解决过程中的探究能力与探究精神，是开拓创新的必要前提。该目标要求学生在发现问题的基础上，能基于相关原理设计出合理的创新实验思路，然后自主探究，科学合理地开展实践，并能根据实践成果分析思考并改进，从而提升自身能力[9]；此外，这也对学生科研精神的培育、探究精神的培养有很好的促进作用。

2.4学生责任态度的培养

在义务教育生物学课程标准中，责任态度的定义是在科学态度、健康意识和社会责任三方面的使命和担当。作为义务教育生物学课程育人价值的教学成果，责任态度则体现出学生崇尚科学、尊崇生命、环境友好、重视健康的态度和价值观。该目标要求学生具备积极创新、求真务实、持之以恒的科学态度；能够结合生理与卫生的相关生物学知识进行健康生活实践，并且具有珍爱生命、崇尚科学、健康生活的健康意识；能够关注与生物学相关的环境、社会问题，并能开展有效的社会实践活动，从而提升社会责任感与时代使命感[10]。

3大数据背景下主题式教学模式在发展学生生物学核心素养中的优势

义务教育生物学主题式教学模式是以学生为主体，重视其已有的认知结构，以启发学生自主探究为教学任务，以主题情境为教学载体，而引导学生自主学习的一种整体的教学方式，其最终目标是培养和发展学生生物学科素养[11]。实践证明，在大数据技术的推动下，主题式教学模式在培养学生生物学核心素养中具有巨大的优势。

3.1真实的主题情境利于学生形成正确的生命观念

主题式教学模式的教学情境是基于学生的生活经验和现有的认知水平创设的，有助于学生生命观念的培养。在具有真实性和实践性的教学情境中，通过将相应的科学知识融人日常生活的真实案例中，轻松有趣的教学氛围不仅有利于激发学生参与课堂的积极性、学习知识的主动性，而且将一些抽象、深奥的生物学概念和原理凭借生活中的特定事物进行具体生动、显现易懂的讲解，以帮助学生调整和改变自己的认知与观念态度，从而启发学生用掌握的生物知识解释相关生活现象、生命规律，并逐渐形成用科学的眼光看待世界的意识与用生物学视角看待生命的态度。

3.2探究性教学内容有利于发展学生的科学思维

主题式教学模式的教学内容主要是以问题解答形式和疑问探究形式呈现的。这种形式有利于调动学生的学习积极性和思维活跃性，从而在解决问题的过程中提升剖析问题和独立思考的能力：在探究过程中养成寻求变异，形成多角度、多方面探索问题答案的思维习惯：在基于事实和逻辑下发展客观评判他人观点并勇于提出自己见解的思维素养。另外，主题式教学模式的核心要素之一即构建知识结构[12-13]。这就有助于学生在教师具有启发性和层次性的问题引导下，依据新旧知识之间的关联，通过已有经验将所学内容归纳、整理、理解，进而自行建构知识框架[14]。在此过程中，学生通过教师指引的思维方向、已内化的思维依据，能够更系统地对零碎的知识进行整合、概括，从而学习并应用这种科学严谨的学习方法以及发展自身理性思维的品格。

3.3学生积极主动学习利于培育探索精神

在主题式教学模式中，学生的自主学习潜能得到发展，学习兴趣得到激發，从而促进探索能力与探索精神的发展。在此模式的自主学习过程中，学生可结合自己的认知和经验调节学习计划、学习方法等，以一种积极的学习态度进行可调控的学习[15]。在这种充分发挥学生主观能动性的学习过程中，学生的求知欲望得到满足、探究潜能得到激发，便更善于思考、乐于探索[16]。并且，在探索过程中，学生可能会了解到生物科学的前沿发展、最新成果，学习到科学家的科研精神和责任担当，以更好地培育自身的探索精神与创新精神。

4大数据背景下核心素养渗透到主题式教学模式的建议

4.1依托大数据技术，创建以学生为主体的生活化教学场景

学生是学习活动的主体，是知识经验的主动建构者，是自我潜能的发展者。因此，在教学中教师应充分尊重学生的主体意识，重视学生的课堂参与度以及学习主动性和投入感[17 -18]。而在主题式教学模式中，主题情境是学习内容的载体，是将科学知识与实际生活联系起来的桥梁，是培育学生核心素养的具体实例[19]。所以，教师在主题情境的选择和创设中应关注学生的学习兴趣和生活经验，凸显主题内容的实用性和时代性，即学生可用所学生物学知识分析解决真实情景中的问题并且该内容贴切反映出学科发展以及社会进步：在课堂教学过程中应重视学生原有的知识经验，积极将生物学知识渗透在日常生活中，通过与学生有效互动获得教学反馈，从而适时调整教学内容，在引导、鼓励和帮助学生丰富自己认知的教学过程中激发学生的智慧、提高课堂教学效率，从而在更具生活化、实用性的课堂教学中引导学生形成正确的生命观念。

4.2依托大数据技术，构建以提升学生自主学习能力的教学过程

在对主题任务的探究解决中，自主学习可促使学生通过自我激励、自我定向、自我调整、自我评价进行深度学习。相较于教师单一的知识经验灌输和学生被动地接受信息，这种学习方法更能培育学生的探究精神和创新意识。因此，在学习过程中，教师应做好引导和协助工作，即将教学内容设计得具有层次性、启发性及探究性：将教学形式创设得具有趣味性与开放性；将教学环境营造得具有互动性与交流性，以激发学生学习的内驱力，营造出有助于学生自主调整以及改进自身学习意愿、学习策略与学习方法的有利条件[20]。在此过程中，学生的学习体验良好，并通过深度学习更新自己的知识系统，激发出内在创造力，促进生物学核心素养的培养[21]。

4.3依托大数据技术，重视学生情感态度的引导

基于大数据技术的发展，大数据技术为构建主题式教学模式提供了新的技术支撑，尤其是基于大数据技术的主题式教学不仅为广大师生提供了一种系统性的教学模式，还有助于强化教师对学生的思想教育、道德教育，以促进学生责任态度的发展。通过探究学习，教师在帮助学生掌握重要学习方法、学习技巧的同时，更应着眼于创新意识、理性思维等品质的塑造，注重学生的生物学素养发展与意志品质发展；并且，通过主题事件，教师不仅要达到使学生掌握科学知识这一基础性目标，更要达到引导学生树立符合社会价值观的正确观念、完善勇于担当社会责任的意识这一发展目标，使学生形成将科学知识与技术服务于社会发展、国家进步的意识形态。

5结束语

为切实达到义务教育生物学课程标准的培养目标，广大教师应着力培养并发展学生的核心素养，而主题式教学模式正是以学科的核心素养为导向。因此，广大教育者应积极使用并不断改进这一学习模式，以使其更好地为教育教学所用，从而提高教学质量、落实育人目标。